生徒主体型学習に有用なマイクロスケール実験教材の開発と改良

开发和改进有助于以学生为中心的学习的微型实验材料

基本信息

批准号：
17K00991
负责人：
中川徹夫
金额：
$ 3万
依托单位：
Kobe College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

第24回近畿地区化学教育研究発表会（対面）、日本理科教育学会第72回全国大会（Zoomによるオンライン)、日本理科教育学会近畿支部大会（大阪大会）(Zoomによるオンライン)、日本化学会第103春季年会（対面）等に参加して、講演予稿集や口頭・ポスター発表の内容より、マイクロスケール実験(MSE)や生徒主体型学習に関する資料や最新情報を入手した。また、化学と教育、理科教育学研究、教科教育学研究、School Science Reviewなどの学術雑誌やGoogle Scholarなどの検索エンジンを使用して、研究に必要な情報収集に努めた。202１年度に引き続き、2022年度も新型コロナウイルス感染防止対策に追われ、従来の研究時間の確保が極めて困難であった。そこで、ペットボトルのキャップと白板紙製容器から作製したマイクロスケール実験用の手作りウェルプレート（School Science Review, Vol. 103, No. 382, 2021に発表)を活用して、個々の生徒が取り組むことのできるマイクロスケール実験教材を改良し、授業実践も実施した。具体的には、すでに開発したコハク酸、マレイン酸とフマル酸の物性（分子の極性の有無、水に対する溶解度等）や反応性（炭酸水素ナトリウムとの反応、金属マグネシウムとの反応等）の共通点と相違点に関する教材に、フマル酸のカルボン酸としての性質に着目して、酸・塩基の視点から新たな反応を追加して改良したり、酢酸とアンモニアの電離平衡に関する教材を、8ウェルの手作りウェルプレートを使用して同時に反応が観察できるように改良した。後者に関しては、高校生を対象に授業実践を実施した。成果の一部は、日本化学会第103春季年会（対面）等で発表した。

第24届近畿地区化学教育研究发表会（面对面）、第72届日本科学教育学会全国会议（通过Zoom在线）、日本科学教育学会近畿分部会议（大阪会议）（通过Zoom在线）日本化学会参加第103届春季年会（面对面），从讲座记录以及口头和海报内容中获取了有关微尺度实验（MSE）和以学生为中心的学习的资料和最新信息演示文稿。此外，我们还利用《化学与教育》、《科学教育研究》、《学科教育研究》、《学校科学评论》等学术期刊以及Google Scholar等搜索引擎来收集研究所需的信息。从2021年开始，到了2022年，我们忙着采取措施来防止新型冠状病毒的传播，因此很难确保传统的研究时间。因此，通过使用由塑料瓶盖和白色纸板容器制成的手工制作的孔板（发表于《学校科学评论》，第103卷，第382期，2021年），个别学生可以自行改进。教材用于微型实验并进行实践课程。具体而言，已经开发的琥珀酸、马来酸和富马酸具有共同的物理性质（分子极性的存在、在水中的溶解度等）和反应性（与碳酸氢钠的反应、与金属镁的反应等）。关于要点和差异的教材。我们着眼于酸作为羧酸的性质，从酸和碱的角度添加和改进了新的反应，并使用8孔手工制作的孔板同时教授了乙酸和氨的电离平衡的材料。以便观察反应。针对后者，我们针对高中生进行了课堂练习。部分成果在日本化学会第103届春季年会（面对面）等上发表。